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单片机温度测量与报警系统设计报告

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摘要

随着国民经济的发展,人们需要对各中加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便,简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。

在日常生活及工业生产过程中,经常要用到温度的检测及控制,温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。在生产过程中,为了高效地进行生产,必须对它的主要参数,如温度、压力、流量等进行有效的控制。温度控制在生产过程中占有相当大的比例。温度测量是温度控制的基础,技术已经比较成熟。传统的测温元件有热电偶和二电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压,再转换成对应的温度,这些方法相对比较复杂,需要比较多的外部硬件支持。我们用一种相对比较简单的方式来测量。

美国DALLAS半导体公司继DS18B20之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件,温度范围为-55~125 oC,最高分辨率可达0.0625 oC。DS18B20可以直接读出北侧温度值,而且采用三线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的特点。

本文介绍一种基于AT89C51单片机的一种温度测量及报警电路,该电路采用DS18B20作为温度监测元件,测量范围0℃-~+100℃,使用LED模块显示,能设置温度报警上下限。正文着重给出了软硬件系统的各部分电路,介绍了集成温度传感器DS18B20的原理,AT89C51单片机功能和应用。该电路设计新颖、功能强大、结构简单。

关键词:温度传感器;单片机;蜂鸣器;液晶;

Abstract

Along with national economy development, the people need to each heating furnace、the heat-treatment furnace、in the reactor and the boiler the temperature carry on the monitor and the control. Not only uses the monolithic integrated circuit to come to them to control has the control to be convenient, simple and flexibility big and so on merits, moreover may enhance large scale is accused the temperature technical specification, thus can big enhance the product the quality and quantity.

In daily life and industrial production process, often used in the detection and control of temperature, temperature is the production process and scientific experiments in general and one of the important physical parameter. In the production process, in order to efficiently carry out the production, to be its main parameters, such as temperature, pressure, flow control, etc... Temperature measurement is the basis of temperature-controlled, more mature technology.Traditional thermocouple and temperature components are the second resistor.The thermocouple and thermal resistance are generally measured voltage, and then replaced by the corresponding temperature, these methods are relatively complex, requiring a relatively large number of external hardware support. We use a relatively simple way to measure.

We use the United States following DALLAS Semiconductor DS1820 improved after the introduction of a smart temperature sensor DS18B20 as the detection element, a temperature range of -55 ~ 125 o C, up to a maximum resolution of 0.0625 oC. DS18B20 can be directly read out the temperature on the north side, and three-wire system with single-chip connected to a decrease of the external hardware circuit, with low-cost and easy use.

The introduction of a cost-based AT89C51 MCU a temperatur measurement circuits, the circuits used DS18B20 high-precision temperatur sensor, measuring scope 0℃-~+100℃,can set the warning limitation, the use of seven segments LED that can be display the current temperature. The paper focuses on providing a software and hardware system components circuit, introduced the theory of DS18B20, the founctions and applications of AT89C51 .This circuit design innovative, powerful, can be expansionary strong.

Keywords: temperature sensor; single chip microcomputer; buzzer; liquid crystal;

目录

摘要.................................................................... I Abstract................................................................. II 第1章绪论.. (1)

1.1课题背景及研究意义 (1)

1.2国内外现状 (1)

1.3课题的设计目的 (2)

1.4课题的主要工作 (2)

1.5本文研究内容 (3)

第2章系统概述 (4)

2.1方案选择 (4)

2.1.1方案一 (4)

2.1.2方案二 (5)

2.2系统设计原理 (5)

2.3系统组成 (5)

第3章硬件电路设计 (7)

3.1 AT89C52 (7)

3.2 DS18B20 (10)

3.3 蜂鸣器 (12)

3.4 1602字符液晶 (13)

第4章软件系统设计 (15)

4.1 主程序流程 (15)

4.2 读出温度子程序 (16)

4.3 温度转换命令子程序 (16)

4.4 计算温度子程序 (17)

4.1 显示温度刷新子程序 (17)

4.6 按键扫描子程序 (18)

第5章实验仿真与实物 (19)

5.1仿真 (19)

5.2 实物 (20)

结论 (22)

参考文献 (23)

附录1 (24)

第1章绪论

1.1课题背景及研究意义

随着新技术的不断开发与应用,近年来单片机发展十分迅速,一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起,单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。传统的温度采集方法不仅费时费力,而且精度差,单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。温度是工业对象中的一个重要的被控参数。然而所采用的测温元件和测量方法也不相同;产品的工艺不同,控制温度的精度也不相同。因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。传统的控制方式以不能满足高精度,高速度的控制要求,如温度控制表温度接触器,其主要缺点是温度波动范围大,由于他主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的,受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制,通断频率很低。近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式,如:PID控制,模糊控制,神经网络及遗传算法控制等。这些控制技术大大的提高了控制精度,不但使控制变得简便,而且使产品的质量更好,降低了产品的成本,提高了生产效率。本系统所使用的加热器件是电炉丝,功率为三千瓦,要求温度在400~1000℃。静态控制精度为2.43℃。

本设计使用单片机作为核心进行控制。单片机具有集成度高,通用性好,功能强,特别是体积小,重量轻,耗能低,可靠性高,抗干扰能力强和使用方便等独特优点,在数字、智能化方面有广泛的用途。

1.2国内外现状

温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从国内生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比,仍然有着较大的差距。成熟的温控产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主,它们只能适应一般温度系统控制,而用于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表,国内技术还不十分成熟,形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。随着我国经济的发展及加入WTO,我国政府及企业对此都非常重视,对相关企业资源进行了重组,相继建立了一些国家、企业的研发中心,开展创新性研究,使我国仪表工业得到了迅速的发展。

单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输

出系统集成在一块芯片上。

单片机也被称为微控制器(Microcontroller),是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大的提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM 系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。

1.3课题的设计目的

1. 巩固、加深和扩大单片机应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力。

2. 培养针对课题需要,选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力,提高组成系统、编程、调试的动手能力。

3. 通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程,软硬件设计的方法、内容及步骤。

1.4课题的主要工作

本课题的研究重点是设计一种基于单片机的数字温度计控制系统。利用数字温度传感器DS18B20,此传感器课读取被测量温度值,进行转换。

主要工作如下:

1. 温度测试基本范围0℃—100℃。

2. 精度误差小于1℃。

3. LCD液晶显示。

4. 可以设定温度的上下限报警功能。

5. 实现报警提示。

1.5本文研究内容

数字温度计采用温度敏感元件也就是温度传感器(如铂电阻,热电偶,半导体,热敏电阻等),将温度的变化转换成电信号的变化,如电压和电流的变化,温度变化和电信号的变化有一定的关系,如线性关系,一定的曲线关系等,这个电信号可以使用模数转换的电路即A/D转换电路将模拟信号转换为数字信号,数字信号再送给处理单元,如单片机或者PC机等,处理单元经过内部的软件计算将这个数字信号和温度联系起来,成为可以显示出来的温度数值,如25.0摄氏度,然后通过显示单元,如LED,LCD或者电脑屏幕等显示出来给人观察。这样就完成了数字温度计的基本测温功能。

本文是基于AT89C51单片机,采用数字温度传感器DS18B20,利用DS18B20不需要A/D转换,课直接进行温度采集显示,报警的数字温度计设计。包括传感器数据采集电路,温度显示电路,上下限报警调整电路,单片机主板电路等组成。

第2章系统概述

2.1方案选择

该系统主要由温度测量和数据采集两部分电路组成,实现的方法有很多种,下面将列出两种在日常生活中和工农业生产中经常用到的实现方案。

2.1.1方案一

采用热电偶温差电路测温,温度检测部分可以使用低温热偶,热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成,热电偶产生的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压,便可推断出检测结点的温度。数据采集部分则使用带有A/D 通道的单片机,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D 转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来。热电偶的优点是工作温度范围非常宽,且体积小,但是它们也存在着输出电压小、容易遭受来自导线环路的噪声影响以及漂移较高的缺点,并且这种设计需要用到A/D 转换电路,感温电路比较麻烦。

系统主要包括对A/D0809 的数据采集,自动手动工作方式检测,温度的显示等,这几项功能的信号通过输入输出电路经单片机处理。此外还有复位电路,晶振电路,启动电路等。故现场输入硬件有手动复位键、A/D 转换芯片,处理芯片为51 芯片,执行机构有4 位数码管、报警器等。【1】

系统框图如图 2-1所示。 单片

数码管

报警电路

测温电路晶振电路

复位电路

ADC0809

按键防抖动

图 2-1 热电偶温差电路测温系统框图

2.1.2方案二

采用数字温度芯片DS18B20 测量温度,输出信号全数字化。便于单片机处理及控制,

省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定,它能用做工业测温元件,此元件线形较好。在0—100 摄氏度时,最大线形偏差小于1 摄氏度。DS18B20 的最大特点之一采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS18B20和微控制器AT89C51构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接。这样,测温系统的结构就比较简单,体积也不大。采用51 单片机控制,软件编程的自由度大,可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制,而且体积小,硬件实现简单,安装方便。既可以单独对多DS18B20控制工作,还可以与PC 机通信上传数据,另外AT89C51 在工业控制上也有着广泛的应用,编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。【1】

该系统利用AT89C51芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示,能够实

现快速测量环境温度,并可以根据需要设定上下限报警温度。该系统扩展性非常强,它可以在设计中加入时钟芯片DS1302以获取时间数据,在数据处理同时显示时间,并可以利用AT24C16芯片作为存储器件,以此来对某些时间点的温度数据进行存储,利用键盘来进行调时和温度查询,获得的数据可以通过MAX232芯片与计算机的RS232接口进行串口通信,方便的采集和整理时间温度数据。

从以上两种方案,容易看出方案一的测温装置可测温度范围宽、体积小,但是线性

误差较大。方案二的测温装置电路简单、精确度较高、实现方便、软件设计也比较简单,故本次设计采用了方案二。

2.2系统设计原理

利用温度传感器DS18B20可以直接读取被测温度值,进行转换的特性,模拟温度值经过DS18B20处理后转换为数字值,然后送到单片机中进行数据处理,并与设置的温度报警限比较,超过限度后通过扬声器报警。同时处理后的数据送到LCD中显示。

2.3系统组成

本课题以是80C51单片机为核心设计的一种数字温度控制系统,系统整体硬件电路包括,传感器数据采集电路,温度显示电路,上下限报警调整电路,单片机主板电路等组成。

系统框图主要由主控制器、单片机复位、报警按键设置、时钟振荡、LED显示、温度传感器组成。

系统框图如图2-2所示。

图2-2 系统框图

第3章硬件电路设计

3.1 AT89C52

AT89C52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52具有以下标准功能: 8k字节Flash,256字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。另外,AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。

部分引脚说明:

1.时钟电路引脚XTAL1 和XTAL2:

XTAL2(18 脚):接外部晶体和微调电容的一端;在8051 片内它是振荡电路反相放大器的输出端,振荡电路的频率就是晶体固有频率。若需采用外部时钟电路时,该引脚输入外部时钟脉冲。

要检查8051/8031 的振荡电路是否正常工作,可用示波器查看XTAL2 端是否有脉冲信号输出。

XTAL1(19 脚):接外部晶体和微调电容的另一端;在片内它是振荡电路反相放大器的输入端。在采用外部时钟时,该引脚必须接地。

2.控制信号引脚RST,ALE,PSEN 和EA:

RST/VPD(9 脚):RST 是复位信号输入端,高电平有效。当此输入端保持备用电源的输入端。当主电源Vcc 发生故障,降低到低电平规定值时,将+5V 电源自动两个机器周期(24个时钟振荡周期)的高电平时,就可以完成复位操作。RST 引脚的第二功能是VPD,即接入RST 端,为RAM 提供备用电源,以保证存储在RAM 中的信息不丢失,从而合复位后能继续正常运行。

ALE/PROG(30 脚):地址锁存允许信号端。当8051 上电正常工作后,ALE 引脚不断向外输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率fOSC 的1/6。CPU 访问片外存储器时,ALE 输出信号作为锁存低8 位地址的控制信号。

平时不访问片外存储器时,ALE 端也以振荡频率的1/6 固定输出正脉冲,因而ALE 信号可以用作对外输出时钟或定时信号。如果想确定8051/8031 芯片的好坏,可用示波器查看ALE端是否有脉冲信号输出。如有脉冲信号输出,则8051/8031 基本上是好的。

ALE 端的负载驱动能力为8 个LS 型TTL(低功耗甚高速TTL)负载。

此引脚的第二功能PROG 在对片内带有4KB EPROM 的8751 编程写入(固化程序)时,作为编程脉冲输入端。

PSEN(29 脚):程序存储允许输出信号端。在访问片外程序存储器时,此端定时输出负脉冲作为读片外存储器的选通信号。此引肢接EPROM 的OE 端(见后面几章任何一个小系统硬件图)。PSEN 端有效,即允许读出EPROM/ROM 中的指令码。PSEN 端同样可驱动8 个LS 型TTL 负载。要检查一个8051/8031 小系统上电后CPU 能否正常到EPROM/ROM 中读取指令码,也可用示波器看PSEN 端有无脉冲输出。如有则说明基本上工作正常。

EA/Vpp(31 脚):外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端。当EA 引脚接高电平时,CPU只访问片内EPROM/ROM并执行内部程序存储器中的指令,但当PC(程序计数器)的值超过0FFFH(对8751/8051 为4K)时,将自动转去执行片外程序存储器内的程序。当输入信号EA 引脚接低电平(接地)时,CPU 只访问外部EPROM/ROM 并执行外部程序存储器中的指令,而不管是否有片内程序存储器。对于无片内ROM 的8031 或8032,需外扩EPROM,此时必须将EA 引脚接地。此引脚的第二功能是Vpp 是对8751 片内EPROM固化编程时,作为施加较高编程电压(一般12V~21V)的输入端。

3.输入/输出端口P0/P1/P2/P3:

P0口(P0.0~P0.7,39~32 脚):P0口是一个漏极开路的8 位准双向I/O口。作为漏极开路的输出端口,每位能驱动8 个LS 型TTL 负载。当P0 口作为输入口使用时,应先向口锁存器(地址80H)写入全1,此时P0 口的全部引脚浮空,可作为高阻抗输入。作输入口使用时要先写1,这就是准双向口的含义。在CPU 访问片外存储器时,P0口分时提供低8 位地址和8 位数据的复用总线。在此期间,P0口内部上拉电阻有效。

P1口(P1.0~P1.7,1~8 脚):P1口是一个带内部上拉电阻的8 位准双向I/O口。P1口每位能驱动4 个LS 型TTL 负载。在P1口作为输入口使用时,应先向P1口锁存地址(90H)写入全1,此时P1口引脚由内部上拉电阻拉成高电平。

P2口(P2.0~P2.7,21~28 脚):P2口是一个带内部上拉电阻的8 位准双向I/O口。P口每位能驱动4个LS 型TTL 负载。在访问片外EPROM/RAM 时,它输出高8 位地址。

P3口(P3.0~P3.7,10~17 脚):P3口是一个带内部上拉电阻的8 位准双向I/O口。P3口每位能驱动4个LS型TTL负载。P3口与其它I/O 端口有很大的区别,它的每个引脚都有第二功能,如下:

P3.0:(RXD)串行数据接收。

P3.1:(RXD)串行数据发送。

P3.2:(INT0#)外部中断0输入。

P3.3:(INT1#)外部中断1输入。

P3.4:(T0)定时/计数器0的外部计数输入。

P3.5:(T1)定时/计数器1的外部计数输入。

P3.6:(WR#)外部数据存储器写选通。

P3.7:(RD#)外部数据存储器读选通。

AT89C52系列单片机的中断系统有5个中断源,2个优先级,可以实现二级中断服务嵌套。由片内特殊功能寄存器中的中断允许寄存器IE控制CPU是否响应中断请求;由中断优先级寄存器IP安排各中断源的优先级;同一优先级内各中断同时提出中断请求时,由内部的查询逻辑确定其响应次序。

在单片机应用系统中,常常会有定时控制需求,如定时输出、定时检测、定时扫描等;也经常要对外部事件进行计数。80C51单片机内集成有两个可编程的定时/计数器:T0和T1,它们既可以工作于定时模式,也可以工作于外部事件计数模式,此外,T1还可以作为串行口的波特率发生器。

图3-1 单片机晶振及复位电路

3.2 DS18B20

DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同,只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同,且温度转换时的延时时间由2s 减为750ms。 DS18B20测温原理:低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小,用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变,所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数,当计数器1的预置值减到0时,温度寄存器的值将加1,计数器1的预置将重新被装入,计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直到计数器2计数到0时,停止温度寄存器值的累加,此时温度寄存器中的数值即为所测温度。DS18B20功能特点:

1. 采用单总线技术,与单片机通信只需要一根I/O线,在一根线上可以挂接多个DS18B20。

2. 每只DS18B20具有一个独有的,不可修改的64位序列号,根据序列号访问地应的器件。

3. 低压供电,电源范围从3~5V,可以本地供电,也可以直接从数据线上窃取电源(寄生电源方式)。

4. 测温范围为-55℃~+125℃,在-10℃~85℃范围内误差为±0.5℃。

5. 可编辑数据为9~12位,转换12位温度时间为750ms(最大)。

6. 用户可自设定报警上下限温度。

7. 报警搜索命令可识别和寻址哪个器件的温度超出预定值。

8. DS18B20的分辩率由用户通过EEPROM设置为9~12位。

9. DS18B20可将检测到温度值直接转化为数字量,并通过串行通信的方式与主控制器进行数据通信。

DS18B20有4个主要的数据部件:

1. 光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是:开始8位(28H)是产品类型标号,接着的48位是该DS18B20自身的序列号,最后8位是前面56位的循环冗余校验码(CRC=X8+X5+X4+1)。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同,这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。

2. DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量,以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供,以 0.0625℃/LSB形式表达,其中S为符号位。

3. DS18B20温度传感器的存储器 DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EEPRAM,后者存放高温度和低温度触发器 TH、TL和结构寄存器。

4. 配置寄存器。

DS18B20内部结构及功能:

DS18B20的内部结构如图4-7所示。主要包括:寄生电源,温度传感器,64位ROM 和单总线接口,存放中间数据的高速暂存器RAM,用于存储用户设定温度上下限值的TH 和TL触发器,存储与控制逻辑,8位循环冗余校验码(CRC)发生器等7部分

温度的读取:

DS18B20在出厂时以配置为12位,读取温度时共读取16位,所以把后11位的2进制转化为10进制后在乘以0.0625便为所测的温度,还需要判断正负。前5个数字为符号位,当前5位为1时,读取的温度为负数;当前5位为0时,读取的温度为正数。

DS18B20的初始化:

1. 先将数据线置高电平“1”。

2. 延时(该时间要求的不是很严格,但是尽可能的短一点)。

3. 数据线拉到低电平“0”。

4. 延时750微秒(该时间的时间范围可以从480到960微秒)。

5.数据线拉到高电平“1”。

6. 延时等待(如果初始化成功则在15到60毫秒时间之内产生一个由DS18B20所返回的低电平“0”。据该状态可以来确定它的存在,但是应注意不能无限的进行等待,不然会使程序进入死循环,所以要进行超时控制

7. 若CPU读到了数据线上的低电平“0”后,还要做延时,其延时的时间从发出的

高电平算起(第(5)步的时间算起)最少要480微秒。

8.将数据线再次拉高到高电平“1”后结束。

DS18B20的写操作:

1. 数据线先置低电平“0”。

2. 延时确定的时间为15微秒。

3. 按从低位到高位的顺序发送字节(一次只发送一位)。

4. 延时时间为45微秒。

5. 将数据线拉到高电平。

6. 重复上(1)到(6)的操作直到所有的字节全部发送完为止。

7. 最后将数据线拉高。

DS18B20的读操作:

1. 将数据线拉高“1”。

2. 延时2微秒。

3. 将数据线拉低“0”。

4. 延时15微秒。

5. 将数据线拉高“1”。

6. 延时15微秒。

7. 读数据线的状态得到1个状态位,并进行数据处理。

8. 延时30微秒。

图3-2 DS18B20电路

3.3 蜂鸣器

蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。;蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”(旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等)表示。

图3-3 蜂鸣器电路图

3.4 1602字符液晶

1602字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD,多出来的2条线是背光电源线VCC(15脚)和地线GND(16脚),其控制原理与14脚的LCD完全一样,其中:

引脚符号功能说明

1 VSS 一般接地

2 VDD 接电源(+5V)

3 V0 液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最高(对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度)。

4 RS RS为寄存器选择,高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。

5 R/W R/W为读写信号线,高电平(1)时进行读操作,低电平(0)时进行写操作。

6 E E(或EN)端为使能(enable)端,写操作时,下降沿使能。

读操作时,E高电平有效

7 DB0 低4位三态、双向数据总线0位(最低位)

8 DB1 低4位三态、双向数据总线1位

9 DB2 低4位三态、双向数据总线2位

10 DB3 低4位三态、双向数据总线3位

11 DB4 高4位三态、双向数据总线4位

12 DB5 高4位三态、双向数据总线5位

13 DB6 高4位三态、双向数据总线6位

14 DB7 高4位三态、双向数据总线7位(最高位)(也是busy flag)

15 BLA 背光电源正极

16 BLK 背光电源负极

寄存器选择控制表

RS R/W 操作说明

0 0 写入指令寄存器(清除屏等)

0 1 读busy flag(DB7),以及读取位址计数器(DB0~DB6)值

1 0 写入数据寄存器(显示各字型等)

1 1 从数据寄存器读取数据

注:关于E=H脉冲——开始时初始化E为0,然后置E为1,再清0.。

图3-4 1602LCD电路

第4章软件系统设计

本设计智能温度报警系统由温度采集、信号处理、温度监测、输出控制四部分组成。它通过预先设在单片机中的高低温度值来对非常温度值进行报警,从DSI8B20 采集到

的温度经信号调理电路处理后直接送入单片机进行刷新。微控制器根据信号数据及设定的各种控制参数,按照嵌入的软件控制规律执行计算与处理,自动显示温度值、输出相应的控制信号,并根据当前状态输出正常、报警等信号,同时将各种数据通过数码管进行显示监控。

图4-1 系统的软件设计流程

4.1 主程序流程

主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值,温度测量每1s进行一次。这样可以在一秒之内测量一次被测温度,其程序流程见图4-2所示。

图4-2 主程序流程

4.2 读出温度子程序

读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节,在读出时需进行CRC校验,校验有错时不进行温度数据的改写。其程序流程图如图4-3示。

4.3 温度转换命令子程序

温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令,当采用12位分辨率时转换时间约为750ms,在本程序设计中采用1s显示程序延时法等待转换的完成。温度转换命令子程序流程图如上图,图4-4所示。

图4-3 读温度流程图4-4 温度转换流程

4.4 计算温度子程序

计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码的转换运算,并进行温度值正负的判定,其程序流程图如图4-5所示。

4.5 显示数据刷新子程序

显示数据刷新子程序主要是对分离后的温度显示数据进行刷新操作,当标志位位为1时将符号显示位移入第一位。程序流程图如图4-6。

图4-5 计算温度流程图图4-6 显示数据刷新流程图

4.6 按键扫描子程序

当标志位为0时,确定按键按下,根据判断不同的键按下上调报警温度或下调报警温度,如图4-7。

图4-7 按键扫描处理子程序

第5章实验仿真

5.1仿真

进入protuse后,连接好电路,并将程序下载进去。将DS18B20的改为21,数码管显示温度与传感器的温度相同。如图5-1。

通过按键ZJ和JS可以调正上方的报警温度。如图5-2。

结论

实验表明:该智能温度报警系统结构简单、测温准确,具有一定的实际应用价值。该智能温度报警系统只是DSI8B20在温度控制领域的一个简单实例,还有许多需要完善的地方,例如可以将测得的温度通过单片机与通讯模块相连接,以手机短信息的方式发送给用户,使用户能够随时对温度进行监控。此外,还能广泛地应用于各种工业生产领域,如建筑,仓储等行业。

通过这次对数字温度计的设计与制作,让我了解了设计电路的程序,也让我了解了关于数字温度计的原理与设计理念,要设计一个电路总要先用仿真仿真成功之后才实际接线的。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样,因为,再实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且,在仿真中无法成功的电路接法,在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以,在设计时应考虑两者的差异,从中找出最适合的设计方法。

通过这次学习,让我对各种电路都有了大概的了解,所以说,坐而言不如立而行,对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。

在焊接过程中我曾将温度传感器的电源、地焊反啦,导致温度传感器急剧发热,后经观察和查询资料才得以改正。

从这次的课程设计中,我真真正正的意识到,在以后的学习中,要理论联系实际,把我们所学的理论知识用到实际当中,学习单机片机更是如此,程序只有在经常的写与读的过程中才能提高,这就是我在这次课程设计中的最大收获。

特别是对单片机C语言产生了更深的兴趣,能用Portel,PROTEUS等专业软件,掌握了电子电路调试的方法,能独立解决设计与调试过程中出现的一般问题,能正确选用元器件与材料,能对所设计电路的指标和性能进行测试并提出改进意见,能查阅各种有关手册和正确编写设计报告。

由于这次的设计是一个人单独作一个课题,所以我是采用以自学为主的学习方法。

在学完《模拟电子技术基础》和《数字电子技术基础》课程之后,还要对《单片机基础》的深入研究。在复习和课程设计任务有关的单元电路,理清头绪,按照电子电路的一般设计步骤进行设计。一个人做有点困难,途中不知碰到了多少难题,有些问题需要请教老师和同学,在解决这些实际难题中我的动手能力和知识巩固都得到了很大的提高。

参考文献

[1] 杨素行著.模拟电子技术基础(第二版) .北京:高等教育出版社,2006.

[2] 阎石著.数字电子技术基础(第五版) .北京:高等教育出版社,2006.

[3] 张毅刚,单片机原理及应用.北京:高等教育出版社,2010.

[4] 何立民著.单片机高级教程.北京:北京航空航天大学出版社,2000.

[5] 杨路明著.C语言程序设计教程(第2版) .北京:北京邮电大学出版社,2005.

[6] 马忠梅,籍顺心,张凯等著.单片机的C语言应用程序设计(第4版) .北京:北京航天航空大学出

版社,2007.

[7] 谭浩强著.程序设计与开发技术.北京:清华大学出版社,1991.

附录1

程序清单:

#include

#include

unsigned char code Str[]={"BJWENDU"}; //说明显示的是温度

unsigned char code Error[]={" DS18B20 ERROR"}; //说明没有检测到DS18B20 unsigned char code Error1[]={" PLEASE CHECK"}; //说明没有检测到DS18B20 unsigned char code Temp[]={"WENDU:"}; //说明显示的是温度

unsigned char code Cent[]={"ZHEN"}; //温度单位

unsigned char flag,tltemp; //负温度标志和临时暂存变量

int BJ=30;

/******************************************************************************* 以下是对液晶模块的操作程序

*******************************************************************************/ sbit P36=P3^6; //蜂鸣器控制位

sbit RS=P2^0; //寄存器选择位,将RS位定义为P2.0引脚

sbit RW=P2^1; //读写选择位,将RW位定义为P2.1引脚

sbit E=P2^2; //使能信号位,将E位定义为P2.2引脚

sbit BF=P0^7; //忙碌标志位,,将BF位定义为P0.7引脚

void yanshi()

{

int a;

for(a=0;a<50;a++)

{;}}

/*****************************************************

函数功能:延时1ms

(3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒),可以认为是1毫秒

***************************************************/

void delay1ms()

{

unsigned char i,j;

for(i=0;i<4;i++)

for(j=0;j<33;j++)

;

}

/*****************************************************

函数功能:延时若干毫秒

单片机课程设计报告实验报告

课程设计报告 学号: 1328403028 姓名:张帅华 班级: 13电子信息工程指导老师:邓晶 苏州大学电子信息学院 2016年4月

摘要 随着时代的进步和发展,单片机技术已经成为一种比较成熟的技术,普及到我们生活、工作、科研等各个领域。本次课程设计包含四个基于STC89C52单片机的设计,分别是:基于单总线数字式温度传感器DS18b20的数字温度计的设计;基于2K位串行CMOS 的EEPROM AT24C02的数字密码锁的设计;基于SPI接口实时时钟芯片DS1302的电子日历的设计以及基于无线收发芯片nrf24L01的简单无线通讯系统的设计。 关键词:单片机 DS18B20 AT24C02 DS1302 NRF24L01

目录 摘要 (1) 目录 (2) 第1章基于DS18B20的数字温度计设计 (3) 1.1 设计要求 (3) 1.2 系统组成 (3) 1.3 系统设计 (3) 1.3.1 硬件设计 (3) 1.3.2软件设计 (4) 1.4 设计结果 (6) 第2章基于AT24C02的电子密码锁设计 (7) 2.1 设计要求 (7) 2.2 系统组成 (7) 2.3 系统设计 (8) 2.3.1 硬件设计 (8) 2.3.2 软件设计 (9) 2.4 设计结果 (9) 第3章基于DS1302的电子日历的设计 (11) 3.1 系统功能 (11) 3.2 系统组成 (11) 3.3 系统设计 (11) 3.3.1 硬件设计 (11) 3.3.2 软件设计 (13) 3.4 设计结果 (14) 第4章基于NRF24L01的无线通信系统的设计 (15) 4.1 系统功能 (15) 4.2 系统组成 (15) 4.3 系统设计 (15) 4.3.1 硬件设计 (15) 4.3.2 软件设计 (16) 4.4 设计结果 (16) 总结 (17)

单片机课程设计报告模板资料

哈尔滨远东理工学院 课题名称 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 2015年10月14日

1、例举设计过程中遇到的问题及其解决方法(至少两例)。答:(1)问题说明: 解决方法: (2)问题说明: 解决方法: 2、教师现场提的问题记录在此(不少于2个问题)。

目录 1 设计任务 (1) 2设计方案 (2) 2.1任务分析 (2) 2.2方案设计 (2) 3 系统硬件设计 (3) 3.1时钟电路设计 (3) 3.2复位电路设计 (3) 3.3 灯控制电路设计 (3) 3.4 倒计时显示电路设计 (4) 3.5 按键控制电路设计 (5) 4 系统软件设计 (6) 4.1 1S定时 (6) 4.2 定时程序流程 (6) 4.3交通灯的设计流程图 (6) 4.4定时器0 及中断响应 (7) 5仿真与性能分析 (8) 6心得体会 (9) 参考文献 (10) 附录1 系统原理图 .......................................................................错误!未定义书签。附录2 系统PCB图 .....................................................................错误!未定义书签。附录3 程序清单 .. (11) II

1 设计任务 支干道汇合成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图1.1所示。设东西向为主干道,南北为支干道。 1. 基本要求 (1) 主干道处于常允许通行的状态,支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时,支干道亮红灯;支干道亮绿灯时,主干道亮红灯。 (2) 主、支干道均有车时,两者交替允许通行,主干道每次放行30秒,支干道每次放行20秒,设立30秒、20秒计时、显示电路。 (3) 在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中,要亮5秒黄灯作为过渡。黄灯亮时,原红灯按1Hz 的频率闪烁。 (4) 要求主支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0~99秒内任意设置。 2. 选做 (1) 可设置紧急按钮,在出现紧急情况时可由交警手动实现全路口车辆禁行而行人通行状态,即主干道和支干道均为红灯亮。 (2) 实现绿波带。所谓‘绿波带’,是指在一定路段,只要按照规定时速,就能一路绿灯畅行无阻。“绿波带”将根据道路车辆行驶的速度和路口间的距离,自动设置信号灯的点亮时间差,以保证车辆从遇到第一个绿灯开始,只要按照规定速度行驶,之后遇到的信号灯将全是绿灯。

实验设计报告

创新思维实践 实验设计报告 实验名称萃取实验 实验报告人学号 13 班级 090233 同组人 实验日期年月日 室温大气压 指导老师 评分

实验名称:萃取实验 一、实验目的 1.了解转盘萃取塔的结构和特点; 2.掌握液—液萃取塔的操作; 3.掌握传质单元高度的测定方法,并分析外加能量对液液萃取塔传质单元 高度和通量的影响。 二、基本原理 萃取是利用原料液中各组分在两个液相中的溶解度不同而使原料液混合物得以分离。将一定量萃取剂加入原料液中,然后加以搅拌使原料液与萃取剂充分混合,溶质通过相界面由原料液向萃取剂中扩散,所以萃取操作与精馏、吸收等过程一样,也属于两相间的传质过程。 与精馏,吸收过程类似,由于过程的复杂性,萃取过程也被分解为理论级和级效率;或传质单元数和传质单元高度,对于转盘塔,振动塔这类微分接触的萃取塔,一般采用传质单元数和传质单元高度来处理。传质单元数表示过程分离难易的程度。 对于稀溶液,传质单元数可近似用下式表示: ?-=1 2 x x *OR x x dx N (1) 式中: N OR ——萃余相为基准的总传质单元数; X ——萃余相中的溶质的浓度,以摩尔分率表示; x*——与相应萃取浓度成平衡的萃余相中溶质的浓度,以摩尔分率表示。 x 1、x 2——分别表示两相进塔和出塔的萃余相浓度 传质单元高度表示设备传质性能的好坏,可由下式表示: OR OR N H H = (2) Ω =OR x H L a K (3) 式中: H OR ——以萃余相为基准的传质单元高度,m; H —— 萃取塔的有效接触高度,m; K x a ——萃余相为基准的总传质系数,kg/(m 3?h ?△x); L ——萃余相的质量流量,kg/h; Ω——塔的截面积,m 2 ; 已知塔高度H 和传质单元数N OR 可由上式取得H OR 的数值。H OR 反映萃取设备传质性 能的好坏,H OR 越大,设备效率越低。影响萃取设备传质性能H OR 的因素很多,主

温度采集报警系统的设计。

温度采集报警系统的设计院系电子信息工程学院专业电子信息工程班级 1 姓名孙黄超

摘要 温度采集广泛应用于人民的生产和生活中,使用温度计来采集温度,这样不仅采集精度低、实时性差,而且操作人员的劳动强度大。为了解决这一问题,本文介绍了一种采用集成温度传感器DS18B20作为检测元件,AT89C51作为CPU的温度监控系统。利用数字温度传感器DS18B20与AT89C51单片机结合来测量温度,利用相应的显示器显示温度值。利用仿真工具Proteus进行单片机应用系统的虚拟设计与仿真调试。在Keil μVision3开发环境下进行C51语言程序开发。本课题主要有键盘输入模块、传感器采集模块、显示模块、报警模块、CPU处理模块、电源供电及复位模块组成。本文介绍了该温度采集报警系统的硬件和软件设计。 关键字:数据采集、传感器、AT89S51单片机、仿真调试

目录 摘要 ............................................................................................................... I 目录 ............................................................................................................. II 1 引言 .. (1) 1.1 研究背景及意义 (1) 1.2 国内外研究现状 (1) 2 温度采集报警系统原理说明 (1) 3 硬件设计 (3) 3.1 总体方案设计 (3) 3.2 主要模块设计 (3) 3.2.1 晶振电路 (3) 3.2.2 复位电路 (4) 3.2.3 按键操作电路 (4) 3.2.4 显示电路 (5) 3.2.5 报警电路 (5) 3.2.6 温度传感器选择........................................... (5) 3.2.7 实现温度采集报警系统的整体流程图 (6) 4 软件设计 (7) 4.1 温度采集传感系统的任务 (7) 4.2 Proteus的界面实现 (7) 4.3 在KeilμVision4平台下进行编程 (8) 5 系统调试与实验 (9) 6 总结 (11) 7 参考文献 (12) 8 附录 (13)

51单片机综合实验交通灯设计报告

51单片机综合实验交通灯设计报告 班级: 学生姓名: 学号: 指导教师:

一实验题目 交通灯控制系统设计 二实验目的 1、学会用8051单片机开发简单的计算机控制系统; 2、学会用汇编语言和C语言开发系统软件; 3、学会8051单片机开发环境wave或Keil uVision3软件的使用; 4、学会Proteus软件的使用方法,会用Proteus单片机系统进行仿真; 5、学会Protel软件的使用方法,会用Protel绘制电气原理图和印制板图; 6、熟悉七位数码管显示的使用方法; 7、了解交通灯控制系统的基本组成。 三实验要求 交通灯处在十字路口上。它有红﹑黄﹑绿三种颜色的灯组成。红灯亮时道路上的车辆停止运行;黄灯是一种过渡用的信号灯,当它亮时,表示道路上的红绿色信号灯即将进行转换。下面拿东西南北四个方向来说明。当东西方向允许行车(或者左转)的时候,南北方向就禁止行车,即此时东西方向的绿灯亮红灯灭,而南北方向的绿灯灭红灯亮。反之当南北方向允许行车(或者左转)的时候,东西方向就禁止行车,即此时南北方向的绿灯亮红灯灭,而东西方向的绿灯灭红灯亮。交通灯配置示意图如图1所示。同时当有特殊的情况发生时,能手动控制各个方向的信号灯。设计任务就是将这一电路用单片机来实现具体的控制。

1 十字路口交通灯配置示意图 四 设计内容与原理 为了在后面的分析中便于说明,将南北方向允许直行命名为状态1,南北方向允许左转命名为状态2,南北方向行车到东西方向行车的转换阶段命名为状态3,将东西方向允许直行命名为状态4,东西方向允许左转命名为状态5,东西方向行车到南北方向方向行车的转换阶段命名为状态6。 假定直行绿灯点亮的时间为25s ,左转绿灯点亮的时间为20s ,黄灯点亮的时间为5s ,则对方红灯的点亮时间为50秒。黄灯每隔500ms 亮一次,之后灭500ms (亮灭一次叫作闪烁一次),一共闪烁5次,持续5s 。各个状态之间的变换情况如下: 具体显示周期如下:

智能小车单片机课程设计报告

题目: 智能小车设计 打开命令行终端的快捷方式: ctr+al+t:默认的路径在家目录 ctr+shift+n:默认的路径为上一次终端所处在的路径. linux@ubuntu:~$ linux:当前登录用户名. ubuntu:主机名 :和$之间:当前用户所处在的工作路径. windows下的工作路径如C:\Intel\Logs linux下的工作路径是:/.../..../ ~:代表的是/home/linux这个路径.(家目录). ls(list):列出当前路径下的文件名和目录名. ls -a(all):列出当前路径下的所有文件和目录名,包括了隐藏文件. .:当前路径 ..:上一级路径 ls -l:以横排的方式列出文件的详细信息 total 269464(当前这个路径总计所占空间的大小,单位是K) drwxr-xr-x 3 linux linux 4096 Dec 4 19:16 Desktop 第一个位置:代表的是文件的类型. linux系统下的文件类型有以下几种. b:块设备文件 c:字符设备文件 d:directory,目录 -:普通文件. l:连接文件. s:套接字文件. p:管道文件. rwxr-xr-x:权限 r:读权限-:没有相对应的权限 w:写权限

x:可执行权限 修改权限: chmod u-或者+r/w/x 文件名 chmod g-或者+r/w/x 文件名 chmod o-或者+r/w/x 文件名 第一组:用户权限 第二组:用户组的权限 第三组:其他用户的权限. chmod 三个数(权限) 文件名 首先根据你想要的权限生成二进制数,再根据二进制数转换成十进制的三位数 rwxr-x-wx 111101011 7 5 3 chmod 753 文件名 rwx--xr-x 第二个位置上的数字:对应目录下的子文件个数,如果是非目录,则数字是1 第三个位置:用户名(文件创造者). 第四个位置:用户组的名字(前边的用户所处在的用户组的名字). 第五个位置:对应文件所占的空间大小(单位为b) 第六~八个位置:Dec 4 19:16时间戳(最后一次修改文件的时间) 最后一个位置:文件名 操作文件: 1.创建一个普通文件:touch 文件名 2.删除一个文件:rm(remove) 文件名 3.新建一个目录:mkdir(make directory) 目录名 递归创建目录:mkdir -p 目录1/目录2/目录3 4.删除一个目录:rmdir 目录名.//仅删除一个空目录 rm -rf 目录名//删除一个非空目录 5.切换目录(change directory):cd 路径 linux下的路径分两种 相对路径:以.(当前路径)为起点. 绝对路径:以/(根目录)为起点, 用相对路径的方式进入Music:cd ./Music 用绝对路径的方式进入Desktop:cd /home/linux/Desktop 返回上一级:cd ..

mfc实验设计报告Word版

《面向对象程序设计》数学与计算机学院 VC++课程设计 设计题目:学生信息管理系统 学生学号:1007020304 学生姓名:刘正 学生专业:信息与计算科学 学生班级:10级信计三班 指导老师:李建湘 制作时间:2011年12月14日

目录 一、前言 (2) 二、系统需求分析 (3) 三、程序设计思路 (3) 四、模块分析 (5) 五、主要功能图示及代码 (9) 六、创新内容 (17) 七、存在的问题与不足 (17) 八、收获与感想 (18) 九、程序其它重要源代码 (19) 十、后记 (27) 十一、参考文献 (28)

前言 作为大二的一名学生,我们已经学习汇编语言快一年了,但是自己从来没有做过一个有实用价值的程序。总是怀疑我们学的c语言,c++以后会有用吗?几乎都是编写一些数学计算题。直到老是教我们MFC编程后,才知道应用程序的设计过程。说实话,在课程设计之前,我没有听过什么MFC编程,所以在设计的过程中也是困难重重,每走一步都是相当艰难的。从开始设计到完成设计,我花了两个多星期,中间重做了无数次。真的难以想象爱迪生发明电灯时是怎么熬过来的。这个程序虽然不完美,但是花了我不少的心血。这将是我程序生涯的开始! 学习MFC编程,最重要的就是自学。刚开始,什么都不懂,为什么要这么做?好多函数都不不知道是干什么用的,更不用说使用它们。因此,不得不借助图书馆和网络了解它们。MFC函数库很庞大,我这次用到的微乎其微,以后还得不断的学习和熟悉。一个那么庞大的函数库,我们该如何掌握它呢?通过这半个多月的学习,我个人觉得最重要的就是多练习,只有不断的练习,才能掌握它们的规律,帮助我们学好MFC函数库。 接下来,我将把这些天的成果在这里展现出来,与大家一起分享这份来之不易的喜悦!

温度监测报警系统设计报告

目录 一、设计任务与设计要求 (1) 二、设计原理 (1) 2.1 主要硬件介绍 (1) 2.1.1 DS18B20数字温度传感器 (1) 2.1.2 AT89C51单片机芯片 (3) 2.2 系统原理结构 (3) 三、设计方案 (4) 3.1 硬件部分 (4) 3.1.1 温度测量模块 (4) 3.1.2 LED数码管显示模块 (4) 3.1.3 按键模块 (5) 3.1.4 系统整体结构仿真图 (5) 3.2 软件部分 (5) 3.2.1DS18B20传感器程序 (5) 3.2.2键盘读取及确认程序 (7) 3.2.3DS18B20操作流程图 (8) 四、调试与性能分析 (9) 4.1 proteus仿真结果 (9) 4.2实物测试 (9) 4.2.1正常情况 (9) 4.2.2报警状态 (10) 五、心得体会 (10) 六、成品展示 (11) 七、附录部分 (12) 附件一、电路设计原理图 (12) 附件二、系统设计原始代码程序 (13)

一、设计任务与设计要求 本设计主要利用单片机AT89C51 芯片和以美国MAXIM/DALLAS半导体公司的单总线温度传感器DS18B20相结合来实现装置周围温度的采集,其中以单片机AT89C51 芯片为核心,辅以温度传感器DS18B20和LED数码管及必要的外围电路,构成一个结构简单、测温准确、具有一定控制功能的温度监视警报装系统。 功能要求: 添加温度报警功能,通过4个按键来设置温度的上下限值,当用DS18B20 测得的温度不在所设置的温度范围内,蜂鸣器开始鸣报。 二、设计原理 2.1 主要硬件介绍 2.1.1 DS18B20数字温度传感器 DS18B20 数字温度传感器提供9~12 位摄氏温度的测量,拥有非易失性用户可编程最高与最低触发点告警功能。DS18B20 通过单总线实现通信,单总线通常是DS18B20连接到中央微控制器的一条数据线(和地)。它能够感应温度的范围为-55℃~+125℃,在-10℃~+85℃的测量的精度是±0.5℃,而且DS18B20 可以直接从数据线上获取供电(寄生电源)而不需要一个额外的外部电源。 DS18B20 使用DALLAS 独有的单总线(1—wire)协议使得总线通信只需要一根控制线,控制线需要一个较小的上拉电阻,因为所有的期间都是通过三态或开路端口连接在总线上的(DS18B20 是这种情况)。在这种总线系统中,微控制器(主器件)识别和寻址挂接在总线上具有独特64 位序列号的器件。因为每个器件拥有独特的序列号,因此挂接到总线上的器件在理论上是不受限制的,单总线(1-wire)协议包括指令的详细解释和“时隙”。这个数据表包含在单总线系统(1-WIRE BUS SYSTEM)部分。DS18B20 的另外一个特征是能够在没有外部供电的情况下工作。当总线为高的时候,电源有上拉电阻通过DQ 引脚提供,高总线信号给内部电容(Cpp)充电,这就使得总线为的时候给器件提供电源,这种从单总线上移除电源的方法跟寄生电源有关,作为一种选择,DS8B20 也可以采用引脚VDD 通过外部电源给器件供电。 DS18B20 引脚定义: (1) GND为电源地; (2) DQ为数字信号输入/输出端; (3)VDD 为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地) 图2.1.1 DS18B20 引脚排列图

单片机实验报告

南京晓庄学院电子工程学院 实验报告 课程名称:单片机系统设计与应用 姓名:森 专业:电子信息科学与技术 年级:14级 学号:05 2016年12 月1 日

实验项目列表 序号实验项目名称成绩指导教师 1 单片机仿真软件的使用 2 单片机I/O接口应用实验——流水灯 3 外部中断实验——工业顺序控制模拟 4 定时/计数器实验——矩形波 5 定时/计数器实验——计数器 6 综合实验 7 8 9 10 注: 1、实验箱端口为com6。 2、芯片选择切换到51 3、停止运行使用实验箱上的复位按钮

实验室号:___ 实验时间:成绩: 实验一仿真软件的使用 1.实验目的和要求 1)熟悉Keil C51软件界面,以及编辑、编译、运行程序的步骤; 2)掌握单片机仿真软件使用和调试的方法。 2.实验原理 Keil C51软件使用 在Keil C51集成开发环境下,建立一个工程并编辑源程序,熟悉Keil C51集成开发环境下各种菜单、命令的使用。 3.主要仪器设备(实验用的软硬件环境) 安装有Keil C51软件的PC机1台 4.操作方法与实验步骤 Keil C51软件使用 (1)建立用户文件夹 (2)建立工程 (3)建立文件并编码。输入以下源程序,并保存在项目所在的目录中 (4)把文件加入工程中 (5)编译工程。编译时观察在界面下方的“Build”页中的到编译错误信息和使用的系统资源情况等。 (6)调试。利用常用调试命令,如复位、运行、暂停、单步、单步跳过、执行完当前子程序、运行到当前行、下一状态、打开跟踪、观察跟踪、反汇编窗口、观察窗口、代码作用范围分析、1#串行窗口、内存窗口、性能分析、工具按钮等命令进行调试,观察并分析调试结果。 (7)目标代码文件的生成。运行生成相应的.HEX文件。 5.实验内容及程序 1)从DATA区地址起始地址为40H的连续10个内存单元的内容传送到XDATA区起始地址为2000H的10个内存单元中。 注意:DATA区地址起始地址为40H的连续10个内存单元必须先赋初值。 P83-5源程序 #include #define uchar unsigned char xdata unsigned char buffer1[10]_at_ 0x2000; //在xdata区定义数组变量BUF1,首地址为2000H data unsigned char buffer2[10]_at_ 0x40; //在data区定义数组变量BUF2,首地址为40H void main(void)

单片机课程设计报告

课程设计报告 课程名称单片机原理及应用 设计题目电子琴的设计 专业班级自动化1142 姓名周太永 学号1104421242 指导教师蔡长青张卓 起止时间2014.6.23-2014.7.11 成绩评定 考核内容设计 表现 设计 报告 答辩 综合 评定 成绩 电气与信息学院

2013/2014学年第二学期 《单片机控制系统设计与调试》课程设计任务书 指导教师:蔡长青班级:自动化1141、2班 地点:机房、单片机实验室(实训中心415) 课程设计题目:基于单片机原理的电子琴设计 一、课程设计目的 1.灵活运用单片机的基础知识,依据课程设计内容,能够完成从硬件电路图设计, 到PCB制版,再到软件编程及系统调试实现系统功能,完成课程设计,加深对单片机基础知识的理解,并灵活运用,将各门知识综合应用。 2.能够上网查询器件资料,培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。 3.独立完成一个小的系统设计,从硬件设计到软件设计,增强分析问题、解决问 题的能力,为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。 二、课程设计内容(包括技术指标) 1.焊接。认真、仔细,避免缺焊、漏焊。 2.频率计算。会计算脉冲值与频率的关系。 3.工作过程。开机时,第一步是对定时器T0进行初始化,设定它的工作状态(对 于本系统将T0设定为工作方式0);然后判断是否有键按下,如果没有按键按下,继续判断,如果有按键按下,则判断是哪个键按下;再根据按键的功能将计数初值装入定时器T0中中并启动T0,当T0定时完毕后,重新装入计数初值继续定时并将P3.3取反,再次定时完毕后再一次的装入计数初值 继续定时并将P3.3取反,一直循环此操作直到按键释放为止,按键释放后 停止T0工作并再次判断是否又有按键按下,并继续执行以前的过程。 三、时间安排 1.布置任务、查资料1天 2.硬件电路图设计及PCB制版3天 3.硬件电路图及PCB制版验收、电路板焊接1天 4.软件编程设计3天 5.系统调试3天 6.调试验收1天 7.完成设计报告3天 四、基本要求 1.画出硬件电路图,完成PCB制版; 2.画出软件流程图,编写程序(C51语言/汇编语言); 3.完成系统调试; 4.提交设计报告。

辉光盘实验报告设计

辉光盘实验报告设计 一、实验目的 观察平板晶体中的高压辉光放电现象。 二、实验仪器 辉光盘演示仪 三、实验原理 闪电盘是在两层玻璃盘中密封了涂有荧光材料的玻璃珠,玻璃珠间充有稀薄的惰性气体(如氩气等)。控制器中有一块振荡电路板,通过电源变换器,将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。 通电后,振荡电路产生高频电压电场,由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产生紫外辐射,玻璃珠上的荧光材料受到紫外辐射激发而发出可见光,其颜色由玻璃珠上涂敷的荧光材料决定。由于电极上电压很高,故所发生的光是一些辐射状的辉光,绚丽多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。 四、实验步骤 1.将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小; 2.插上220V电源,打开开关; 3.调高电位器,观察闪电盘上图像变化,当电压超过一定域值后,盘上出现闪光; 4.用手触摸玻璃表面,观察闪光随手指移动变化; 5.缓慢调低电位器到闪光恰好消失,对闪电盘拍手或说话,观察辉光岁声音的变化。 五、注意事项 1.闪电盘为玻璃质地,注意轻拿轻放; 2.移动闪电盘时请勿在控制器上用力,避免控制器与盘面连接断裂; 3.闪电盘不可悬空吊挂。

实验报告要求: 学生在完成实验报告时,需要写出所观察到的实验现象及实验感悟。 个人对演示实验的认识: 演示实验形象直观,能够引起学生的学习兴趣,同时演示实验能激发学生对实验的思考。学生学习的特点就是好奇心强,所以作为老师应根据学生这一认知特点,在物理教学中恰当进行演示实验,激发学生学习的好奇心和兴趣。演示实验留下的印象远比单纯的讲解要深得多。比如这个辉光盘实验能使学生了解平板晶体中的高压辉光放电的原理,通电后,由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产生紫外辐射,玻璃珠上的荧光材料受到紫外辐射激发而发出可见光,其颜色由玻璃珠上涂敷的荧光材料决定,由于电极上电压很高,故所发生的光是一些辐射状的辉光,绚丽多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。

温度测量与报警系统设计.

课程设计说明书 题目:温度测量与报警系统设计 姓名: 学号: 指导教师: 专业年级: 所在学院和系: 完成日期: 课程名称:机电一体系统设计

目录 1绪论 (1) 1.1 背景 (1) 1.1 设计要求 (1) 1.3 设计任务 (1) 2系统总体方案设计 (2) 2.1 设计思想 (2) 2.2 方案论证 (2) 2.2.1 电源模块 (2) 2.2.2 温度检测模块 (3) 2.2.3 控制模块 (3) 2.2.4 显示模块 (3) 2.2.5 报警模块 (4) 2.2.6 按键模块 (4) 2.3 芯片选择 (4) 2.3.1电源模块 (4) 2.3.2 温度检测模块 (4) 2.3.3 控制模块 (5) 2.3.4 显示模块 (5) 3系统硬件设计 (6) 3.1 单片机最小系统 (6) 3.2 传感检测电路 (6) 3.3 显示模块 (7) 3.4 报警模块 (8) 3.5 按键模块 (8) 3.6 总电路 (8) 3.6.1 绘图软件简介 (8)

3.6.2 电路原理图 (9) 3.6.3 电路PCB图 (10) 4系统软件设计 (12) 4.1 程序设计思路 (12) 4.2 主程序流程图 (12) 4.3 获取温度程序流程图 (13) 4.4 报警程序流程图 (14) 4.5 显示程序流程图 (15) 4.6 数据处理程序流程图 (15) 4.7 编程软件简介 (16) 5总结 (17) 参考文献 (18) 附录A (19) 附录B (20) 附录C (21)

1绪论 1.1 背景 温度温度是工业生产中主要的被控参数之一,与之相关的各种温度控制系统广泛应用于冶金、化工、机械、食品等领域。温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量;同时,温度超过了系统工作正常范围将直接影响系统的寿命,甚至损坏系统;甚至可以说任何一个系统都必须工作在一定的温度范围内,因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。 自18世纪工业革命以来,工业的飞速发展离不开温度参量在控制系统中的应用。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业,可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。在工业生产中人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同, 在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。这类控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致控制系统性能不佳,甚至出现控制不稳定、失控现象。 1.1 设计要求 设计要求:实现温度的测量与控制。 测温范围:0~1000C;测量精度:0.10C; 设有上、下限报警温度;数码显示; 1.3 设计任务 设计任务:硬件设计(元器件选择、电路原理图与电路板图绘制等)、软件设计。

89C51单片机课程设计之秒表设计实验报告

单片机课程设计报告 单 片 机 秒 表 系 统 课 程 设 计 班级: 课程名称:秒表设计 成员: 实训地点:北校机房 实训时间:6月4日至6月15日

目录 1课程设计的目的和任务 1.1 单片机秒表课程设计的概述 1.2课程设计思路及描述 1.3 课程设计任务和要求 2硬件与软件的设计流程 2.1系统硬件方案设计 2.2所需元器件 3 程序编写流程及课程设计效果 3.1源程序及注释 3.2原理图分析 3.3课程设计效果 4 心得体会

1. 课程设计的目的和任务 1.1单片机秒表课程设计的概述 一、课程设计题目 秒表系统设计——用STC89C51设计一个4位LED数码显示“秒表”,显示时间为000.0~9分59.9秒,每10毫秒自动加一,每1000毫秒自动加一秒。 二、增加功能 增加一个“复位”按键(即清零),一个“暂停”和“开始”按键。 三、课程设计的难点 单片机电子秒表需要解决几个主要问题,一是有关单片机定时器的使用;二是如何实现LED的动态扫描显示;三是如何对键盘输入进行编程;四是如何进行安装调试。 四、课程设计内容提要 本课程利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,结合集成电路芯片8051、LED数码管以及课程箱上的按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够正确地进行计时,数码管能够正确地显示时间。其中本课程设计有三个开关按键:其中key1按键按下去时开始计时,即秒表开始键,key2按键按下去时数码管清零,复位为“00.00”. key3按键按下去时数码管暂停。 五、课程设计的意义 1)通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握,对单片机课程的 应用进一步的了解。 2)掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。 3)通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来,对程序进行编辑,校验。 4)该课程通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理,设计简单的计时器系统, 拥有正确的计时、暂停、清零,并同时可以用数码管显示,在现实生活中应用广泛,具有现实意义 1.2课程设计思路及描述

单片机课程设计报告模板

单片机系统课程设计报告 专业:自动化 学生姓名: 学号: 指导教师: 完成日期:2011 年 3 月17 日

目录 1 设计任务和性能指标 (3) 1.1设计任务............................................................................ 错误!未定义书签。 2 设计方案 (4) 2.1任务分析 (4) 2.2方案设计 (4) 3 系统硬件设计 (5) 3.1时钟的电路设计 (5) 3.2复位电路设计 (5) 3.3灯控电路设计 (5) 3.4倒计时电路设计 (6) 3.5按键控制电路设计 (7) 4 系统软件设计 (8) 4.11秒定时 (8) 4.2定时程序流程 (8) 4.3交通灯的设计流程图 (9) 4.4定时器0与中断响应 (10) 5 仿真及性能分析 (10) 5.1仿真结果图 (11) 5.2仿真结果与分析 (12) 6 心得体会 (13) 参考文献 (14) 附录1 系统原理图 (15) 附录2 系统PCB图 .................................................................. 错误!未定义书签。附录3 程序清单 (17)

1.1设计任务 利用单片机完成交通信号灯控制器的设计,该交通信号灯控制器由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图5.1所示。设东西向为主干道,南北为支干道。 图5.1 交通灯示意图 1. 基本要求 (1) 主干道处于常允许通行的状态,支干道有车来时才允许通行。主干 道亮绿灯时,支干道亮红灯;支干道亮绿灯时,主干道亮红灯。 (2) 主、支干道均有车时,两者交替允许通行,主干道每次放行30秒, 支干道每次放行20秒,设立30秒、20秒计时、显示电路。 (3) 在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中,要亮5秒黄灯作为过渡。 黄灯亮时,原红灯按1Hz 的频率闪烁。 (4) 要求主支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0~99秒内任意设置。 2. 选做 (1) 可设置紧急按钮,在出现紧急情况时可由交警手动实现全路口车辆 禁行而行人通行状态,即主干道和支干道均为红灯亮。 (2) 实现绿波带。所谓‘绿波带’,是指在一定路段,只要按照规定时速, 就能一路绿灯畅行无阻。“绿波带”将根据道路车辆行驶的速度和路口间的距离,自动设置信号灯的点亮时间差,以保证车辆从遇到第一个绿灯开始,只要按照规定速度行驶,之后遇到的信号灯将全是绿灯。 南 北 东 西

6个单片机实验设计报告

实验一:流水灯 程序: #include sbit d0=P0^0; sbit d1=P0^1; sbit d2=P0^2; sbit d3=P0^3; sbit d4=P0^4; sbit d5=P0^5; sbit d6=P0^6; sbit d7=P0^7; void delay(unsigned int x); void main() { while(1) { d0=1; delay(250); d0=0; d1=1; delay(250); d1=0; d2=1; delay(250); d2=0; d3=0; delay(250); d3=1; d4=0; delay(250); d4=1; d5=0; delay(250); d5=1; d6=0; delay(250); d6=1; d7=0; delay(250); d7=1; } } void delay(unsigned int x) {

unsigned int y; for(;x>0;x--) for(y=500;y>0;y--); }

实验二:单个数码管显示0~9循环 #include unsigned int dulatable[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; void delay(unsigned int z); void main() { unsigned int x; while(1) { for(x=0;x<10;x++) { P1=dulatable[x]; delay(250); } } } void delay(unsigned int z) { unsigned int y; for(;z>0;z--) for(y=1000;y>0;y--); }

《单片机系统设计》实验报告

短学期实验报告 (单片机系统设计) 题目: 专业: 指导教师: 学生姓名: 学号: 完成时间: 成绩:

基于单片机的交流电压表设计 目录 1系统的设计要求 (2) 2系统的硬件要求 (2) 2.1真有效值转换电路的分析 (2) 2.2放大电路的设计 (3) 2.3A/D转换电路的设计 (3) 2.4单片机电路的分析 (4) 2.5显示电路 (4) 3 软件设计 (5) 3.1 软件的总流程图 (5) 3.2 初始化定义与定时器初始化流程图 (5) 3.3 A/D转换流程图 (6) 3.4 数据处理流程图 (6) 3.5 数据显示流程图 (7) 4 调试 (7) 4.1 调试准备 (7) 4.2 关键点调试 (7) 4.3 测试结果 (8) 4.4 误差分析 (8) 5结束语 (8) 5.1 总结 (9) 5.2 展望 (9) 附录1 总原理图 (10) 附录2 程序 (10) 附录3 实物图 (14)

基于单片机的交流电压表设计 ****学院 ****专业 姓名 指导老师:******* 1 设计要求 (1)运用单片机实现真有效值的检测和显示。 (2)数据采集使用中断方式,显示内容为有效值与峰值交替进行。 2 硬件设计 本系统是完成一个真有效值的测量和显示,利用AD737将交流电转换成交流电压的有效值,用ADC0804实现模数转换,再通过单片机用数码管来显示。系统原理框图如图2-1所示。系统框图由真有效值转换电路、放大电路、A/D 转换电路、单片机电路、数码管显示电路五部分。 图2-1 原理框图 2.1 真有效值转换电路 真有效值转换电路主要是利用AD737芯片来实现真有效值直流变换的,即将输入的交流信号转换成直流信号的有效值,其原理图如图2-2所示。 图2-2 真有效值转换电路 由于AD737最大输入电压为200mV, 所以需要接两个二极管来限制输入电压,起到限幅的作用。如图中D1、D2,由IN4148构成,电容C6是耦合电容,电阻R1是限流电阻。 2.2 放大电路设计 放大电路主要是利用运放uA741来进行放大,电路原理图如图2-3所示。 A/D 转换 单片机 电路 显示 电路 转换 电路 交流 信号 放大 电路

单片机课程设计实验报告

单片机课程设计实验报告 课程设计题目:数字音乐盒 课程设计要求:.利用口产生一定频率的方波,驱动蜂鸣器,发出不同的音调,从而演奏乐曲(最少三首乐曲,每首不少于秒) .采用显示信息 .开机时有英文欢迎提示字符,播放时显示歌曲序号(或名称) .可通过功能键选择乐曲,暂停,播放。 .选作内容:显示乐曲播放时间或剩余时间 硬件电路:本设计中用到了单片机,*键盘,蜂鸣器,* ,七段 显示数码管。 原理说明:当键盘有键按下时,判断键值,启动计数器,产生一定频率的脉冲,驱动蜂鸣器,放出乐曲。同时启动定时器,显示乐曲播放的时间,并驱动,显示歌曲号及播放时间。也可在显示歌曲号。 ()硬件电路中用控制按键,其中扫描行,扫描列。 ()用,控制,其中控制七段码,用为数码管位选信号。 ()用,作为的的控制信号。用作为的的控制信号。 ()用口控制蜂鸣器。 ()电路为晶振频率工作,起振电路中均为。 电路图:

【实验时请仔细阅读后文说明!此图仅为我站制作,并不代表原作者意愿;若您制作成功,望在网络推广。】 实验控制流程图如下:

键盘如下:

实验程序如下: ;定义液晶显示端口标号 ;******************************************** ;******************************************* : ;液晶初始化 ;清屏 位,行显示 ;屏显,光标,闪烁 ;计数地址加,显示幕 内存初始化 :

键盘扫描 : ;有按键转到 : : : ;读键盘 : ;为跳转,第一行无按键 : : : : : ;若同时有其他按键,则等待

单片机课程设计报告书模板

. .. . .. .. 西南科技大学 2011级微机原理与接口技术 课程设计报告 课题名称微机原理与接口技术 姓名 学号 院、系、部制造科学与工程学院 专业 指导教师 2014年月日

目录 一、绪言 (1) 二、系统设计 (1) 2.1系统整体流程图 (1) 2.2日历时钟的控制方案论证 (1) 2.3单片机的选择方案论证 (2) 2.4键盘选择方案论证 (2) 2.5显示模块的选择方案论证 (2) 2.6模块的选择方案论证 (2) 三、硬件电路设计 (2) 3.1日历时钟的控制电路图 (2) 3.2行列式键盘的设计 (3) 3.3数码管显示电路的设计 (3) 3.4蜂鸣器驱动电路的设计 (4)

3.5主要元器件选择 (4) 四、程序流程图 (5) 五、c语言程序设计 (5) 六、日历时钟的控制器仿真 (19) 6.1K e i l调试 (19) 6.2P r o t e u s调试 (19) 七、结束语 (20) 八、参考文献 (21) 1、绪言 近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。电子时钟是现代社会中的主要计时工具之一,广泛应用于手机,电脑,汽车等社会生活需要的各个方面,及对时间有要求的场合。本设计采用AT89C51单片机作为主要核心部件,附以上电复位电路,时钟电路及按键调时电路组成。数字钟已成为人们日常生活中:必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点,它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。

试验设计与数据处理试验报告

试验设计与数据处理试验报告 正交试验设计 1.为了通过正交试验寻找从某矿物中提取稀土元素的最优工艺条件,使稀土元素提取率最高,选取的水平如下:

需要考虑交互作用有A×B,A×C,B×C,如果将A,B,C分别安排在正交表L8(2)的 1,2,4列上,试验结果(提取量/ml)依次是1.01,,1,33,1,13,1.06,,1.03,0.08,,0.76,0.56. 试用方差分析法(α=0.05)分析实验结果,确定较优工艺条件 解:(1)列出正交表L8(27)和实验结果,进行方差分析。 试验号 A B A×B C A×C B×C 空号提取量(ml) 1 1 1 1 1 1 1 1 1.01 2 1 1 1 2 2 2 2 1.33 3 1 2 2 1 1 2 2 1.13 4 1 2 2 2 2 1 1 1.06 5 2 1 2 1 2 1 2 1.03 6 2 1 2 2 1 2 1 0.8 7 2 2 1 1 2 2 1 0.76 8 2 2 1 2 1 1 2 0.56 K1 4.53 4.17 3.66 3.93 3.5 3.66 3.63 K2 3.15 3.51 4.02 3.75 4.18 4.02 4.05 k1 2.265 2.085 1.83 1.965 1.75 1.83 1.815 k2 1.575 1.755 2.01 1.875 2.09 2.01 2.025 极差R 1.38 0.66 0.36 0.18 0.68 0.36 0.42 因素主次 A A×C B A×B B×C 优选方案 A1B1C1 SS J 0.23805 0.05445 0.0162 0.00405 0.0578 0.0162 0.02205 Q 7.7816 总和T 7.68 P=T^2/n 7.3728 SS T 0.4088 差异源SS df MS F 显著性 A 0.23805 1 0.23805 19.5925 9259 * B 0.05445 1 0.05445 4.48148 1481 A*B 0.0162 1 0.0162 1.33333 3333 C 0.00405 1 0.00405 0.33333 3333 A*C 0.0578 1 0.0578 4.75720 1646

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